CN114678709A - 连接器以及连接器套件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种连接器以及连接器套件，其难以引起反插。具备安装于第1基板(51)的多个插座型连接器(1)和安装于第2基板(52)的多个插头型连接器(2)，插座型连接器(1)具备具有插槽(19)的第1壳体(10)和排列于插槽(19)的多个触点(8)，插头型连接器(2)具备具有与插槽(19)嵌合的首部(29)的第2壳体(20)和排列于首部(29)的多个触点(8)。从而，插座型连接器(1)的第1壳体(10)以及插头型连接器(2)的第2壳体(20)从嵌合方向观察具有旋转不对称的形状。

Description

连接器以及连接器套件
技术领域
本发明涉及在电路基板上安装的高速传输用连接器，进一步详细而言，涉及将不同电路基板彼此电连接的中间层(mezzanine)连接器。
背景技术
在对电路基板与扩展基板之间的信号高速传输进行中继的连接器中，有一种是在电路基板侧安装的连接器采用插座型连接器，在扩展基板侧安装的连接器采用插头型连接器，通过在插座型连接器的横向范围中嵌合插头型连接器，来使两连接器的端子连接。作为一例，这种连接器被称为“中间层连接器”。
作为公开了与这种连接器有关技术的文献的一例，存在专利文献1。该文献所记载的连接器具有箱状壳体以及在该壁面上并排配置的触点。在该连接器的壳体底面，设有***在电路基板上的定位孔的突起，壳体中与存在突起一侧相反侧的横向范围设有触点。当该连接器被回流安装到电路基板上后，连接器的触点和电路基板的焊垫经由焊锡电连接。
【专利文献1】日本特开2018-113146号公报
然后，这种连接器的壳体具有旋转对称形状。因此，插座型连接器存在的问题是，易于引起所谓的反插，也就是将插头型连接器***与本来的朝向相反朝向。
发明内容
本发明是鉴于这样的课题而完成的，其目的在于提供一种难以引起反插的连接器。
为了解决上述课题，作为本发明的优选方式的连接器，具备安装于第1基板的多个插座型连接器和安装于第2基板的多个插头型连接器，将所述第1基板和所述第2基板电连接，其特征在于，所述插座型连接器具备：壳体，其具有插槽；和多个触点，其排列于所述插槽，所述插头型连接器具备：壳体，其具有与所述插槽嵌合的首部；和多个触点，其排列于所述首部，所述插座型连接器的壳体以及所述插头型连接器的壳体从嵌合方向观察具有旋转不对称的形状。
该方式中也可以是，所述插座型连接器的壳体具有：底部；两个第1壁部，其以包围所述插槽的方式，在与所述嵌合方向正交的第1方向对向；以及两个第2壁部，其在与所述嵌合方向以及所述第1方向正交的第2方向对向，所述插槽被沿着所述第1方向延伸的隔壁分隔成多个插槽，所述隔壁的一端部与所述第1方向的两侧的两个第1壁部中的一个第1壁部相连，所述隔壁的另一端不与另一个第1壁部相连，在所述隔壁的另一端与所述另一个第1壁部之间形成有间隙。
另外也可以是，所述插头型连接器的壳体具有多个所述首部，该多个首部沿着所述第1方向延伸，相邻的多个首部中所述第1方向的一端部之间设有与所述间隙嵌合的嵌合板部。
另外也可以是，所述多个插座型连接器中的一部分插座型连接器和除此之外的其余的插座型连接器被以所述间隙的朝向为相反朝向的方式安装于所述第1基板，所述多个插头型连接器中与所述一部分插座型连接器嵌合的插头型连接器和除此之外的其余的插头型连接器被以所述嵌合板部的朝向为相反朝向的方式安装于所述第2基板。
另外也可以是，在一个所述插座型连接器中，所述插槽的个数为两个，在一个所述插头型连接器中，所述首部的个数为两个。
另外也可以是，在所述插槽以及所述首部的两侧分别配置的触点中的一侧的触点位置和另一侧触点位置错开1/2个触点。
作为本发明的另一个优选方式的连接器套件，具备上述插座型连接器和在基板上安装所述多个插座型连接器时装配于所述多个插座型连接器的第1封盖，其特征在于，在所述插座型连接器的一端部设有圆孔，在所述第1封盖的一端部设有与所述圆孔嵌合的定位销，在所述插座型连接器的另一端设有长孔，在所述第1封盖的另一端设有与所述长孔嵌合的定位长销。
该方式中也可以是，在所述第1封盖设有勾环簧，当使所述定位销***所述圆孔、使所述定位长销***所述长孔并使所述勾环簧嵌入所述插座型连接器的壁部的内侧，来将所述第1封盖装配到所述插座型连接器上时，通过所述第1封盖的勾环簧从内侧支撑所述插座型连接器。
另外也可以是，在所述插座型连接器的壁部中所述插槽的一侧的内表面，设有向所述插槽的一侧突出的接合片，所述勾环簧的下端部向外侧突出，所述勾环簧的下端部被构成为与所述接合片接合。
本发明是具备在第1基板上安装的多个插座型连接器和在第2基板上安装的多个插头型连接器，将所述第1基板和所述第2基板电连接，所述插座型连接器具备具有插槽的壳体和排列于所述插槽的多个触点，所述插头型连接器具备具有与所述插槽嵌合的首部的壳体和排列于所述首部的多个触点，所述插座型连接器的壳体以及所述插头型连接器的壳体从嵌合方向观察具有旋转不对称的形状。因此，能够提供一种难以引起反插的连接器。
附图说明
图1是作为本发明的一个实施方式的插座型连接器1以及插头型连接器2的立体图。
图2是图1的插座型连接器1和装配于插座型连接器1的第1封盖100的立体图。
图3是图1的插头型连接器2和装配于插头型连接器2的第2封盖200的立体图。
图4是图2的插座型连接器1的分解图。
图5是图3的插头型连接器2的分解图。
图6是图4的插座型连接器1的第1壳体10的立体图。
图7是图5的插头型连接器2的第2壳体20的立体图。
图8是图4的插座型连接器1以及图5的插头型连接器2的焊锡搭接端子7的立体图。
图9是图4的插座型连接器1以及图5的插头型连接器2的触点8的立体图。
图10是从相反侧观察图2的第1封盖100的立体图。
图11是从相反侧观察图3的第2封盖200的立体图。
在图12中，(A)是与图1的XZ面平行的横截面的线截面图，(B)是(A)的F框内的放大图。
在图13中，(A)是从-Z侧观察图1的图，(B)是(A)的D-D线截面图，(C)是(B)的E框内的放大图。
图14是将插座型连接器1装配到第1封盖100后的部件的、与XZ面平行的横截面的截面图。
在图15中，(A)是表示插座型连接器1回流时膨胀的样子的图，(B-1)是表示插座型连接器1的热膨胀率和插头型连接器2的材料的热膨胀率几乎相同的情况下插头型连接器2回流时膨胀的样子的图，(B-2)是与插座型连接器1的热膨胀率相比插头型连接器2的材料的热膨胀率较小的情况下插头型连接器2回流时膨胀的样子的图。
附图标记说明
1插座型连接器；2插头型连接器；7焊锡搭接端子；8触点；10第1壳体；11壁部；12壁部；13底部；17隔壁；18间隙；19插槽；20第2壳体；23底部；29首部；31圆孔；33长孔；34接合片；35角槽；36槽；41圆孔；45角孔；46槽；48嵌合板部；51第1基板；52第2基板；71基板部；72突片部；81直线部；82端子部；83叉部；100第1封盖；111壁部；112壁部；113顶盖部；130第1开口；134下端部；135弹簧；136弹簧收纳部；200第2封盖；211壁部；212壁部；213顶盖部；227保持片部；229保持片部；230第2开口。
具体实施方式
以下，一边参照附图，一边说明作为本发明的一个实施方式的连接器套件的插座型连接器1、插头型连接器2、第1封盖100以及第2封盖200。插座型连接器1以及插头型连接器2是每多个(在图1示例中，为4个)并排而成的，分别安装于第1基板51以及由与第1基板51相比热膨胀率小的材料形成的第2基板52。例如，第1基板51的材料是FR4(FlameRetardantType4)，第2基板52的材料是陶瓷。
当在第1基板51上的插座型连接器1的插槽19中嵌合第2基板52上的插头型连接器2的首部29时，插座型连接器1的触点8和插头型连接器2的触点8被电连接，能够进行基于PAM(PulseAmplitudeModulation)的高速差动传输。
当在第1基板51上对插座型连接器1进行回流安装时，第1封盖100装配于插座型连接器1。当在第2基板52上对插头型连接器2进行回流安装时，第2封盖200装配于插头型连接器2。
在后面的说明中，将插座型连接器1对插头型连接器2的嵌合方向适当称为Z方向，将与Z方向正交的一个方向适当称为X方向，将与Z方向以及X方向这两方正交的方向适当称为Y方向。另外，有时将+Z侧称为上侧，将-Z侧称为下侧，将+X侧称为前侧，将-X侧称为后侧，将+Y侧称为左侧，将-Y侧称为右侧。
如图4所示，插座型连接器1具有第1壳体10、焊锡搭接端子7以及触点8。如图5所示，插头型连接器2具有第2壳体20、焊锡搭接端子7以及触点8。插座型连接器1的第1壳体10和插头型连接器2的第2壳体20通过将树脂沿着作为长边方向的X方向射出而形成的。插座型连接器1的第1壳体10以及插头型连接器2的第2壳体20具有旋转不对称的形状。
如果更详细地说明，则在插座型连接器1的第1壳体10，设有两个插槽19。两个插槽19沿着X方向延伸。第1壳体10具有：底部13，其成为该壳体10的底部；壁部11以及壁部12，其以包围插槽19的方式，在X方向以及Y方向分别对向；以及隔壁17，其在被壁部11以及壁部12包围而成的横向范围中隔开两个插槽19。壁部11沿着-Y方向延伸，壁部12沿着X方向延伸。
隔壁17的-X侧的端部与-X侧的壁部11相连。隔壁17的+X侧的端部不与+X侧的壁部11相连，在隔壁17的+X侧的端部与+X侧的壁部11之间形成有间隙18。
在-X侧的壁部11中Y方向的正中间，设有圆孔31。在+X侧的壁部11中Y方向的正中间，设有长孔33。长孔33的+X侧是开放的。在-X侧的壁部11以及+X侧的壁部11中孔的+Y侧和-Y侧，设有角槽35。角槽35从壁部11的上表面朝向底部13凹陷。在角槽35的底部穿设孔，在该孔中嵌入并固定焊锡搭接端子7。如图8所示，焊锡搭接端子7具有细长的基板部71和从基板部71的一个长边的两端部立起的两个突片部72。该两个突片部72被嵌入第1壳体10的角槽35的底部孔。
如图14所示，在+X侧以及-X侧的壁部11中插槽19的一侧的内表面的下侧，存在向插槽19的一侧突出的接合片34。
在壁部12的内表面和隔壁17的侧面，设有槽36。在槽36，收纳触点8。如图10所示，触点8具有在一个方向延伸的直线部81、直线部81的一端的端子部82以及在直线部81的另一端的叉部83。端子部82弯曲成“く”字。叉部83被分为二股。在叉部83，铆接固定焊锡9。触点8被保持于壁部12以及隔壁17的槽36，触点8的叉部83和焊锡9通过底部13的孔向与槽36的一侧相反侧露出。
如图2以及图10所示，第1封盖100呈在X方向以及Y方向具有比插座型连接器1并列4个而成的部件稍微大的宽度的箱状。在第1封盖100的-Z侧，设有第1开口130。第1封盖100具有成为该第1封盖100的天花板的顶盖部113以及夹着第1开口130在X方向以及Y方向分别对向的壁部111以及壁部112。
在-X侧壁部112以及+X侧的壁部112的内侧与四个第1壳体10的各插槽19对应的位置，设有勾环簧135和弹簧收纳部136。如图14所示，勾环簧135的下端部134向外侧三角形状地突出。
在-X侧的壁部112的内侧相邻的弹簧收纳部136之间与圆孔31对应的位置，设有定位销。定位销具有收纳在圆孔31的形状。在+X侧的壁部112的内侧相邻的弹簧收纳部136之间与长孔33对应的位置，设有定位长销。定位长销具有收纳在长孔33中的形状。
第1封盖100对插座型连接器1的装配和其回流安装通过以下的方式进行。首先，将四个插座型连接器1以其一部分插座型连接器1的间隙18的朝向与其余插座型连接器1的间隙18的朝向为相反朝向(例如，正中间两个插座型连接器1的间隙18在-X侧，两端两个插座型连接器1的间隙18在+X侧)的方式排列。
下面，将第1封盖100，将定位销***-X侧的圆孔31，将定位长销***+X侧的长孔33，将勾环簧135嵌入-X侧以及+X侧的壁部11中的内侧，来装配到四个插座型连接器1。如图14的(A)以及图14的(B)所示，当第1封盖100被装配到四个插座型连接器1上时，封盖100的勾环簧135的下端部134与连接器1的接合片34接合，通过第1封盖100的勾环簧135，从X方向的内侧支撑插座型连接器1。
接着，将被第1封盖100聚拢的四个插座型连接器1载置在第1基板51的规定位置上，并将其收纳在回流装置内，使装置内的温度以20℃→260℃→20℃的方式变化。当温度超过217℃时，位于触点8的前端部的焊锡9发生融解，当回到常温时，焊锡9凝固。通过焊锡9的凝固，来连接插座型连接器1的触点8和第1基板51的焊垫。当插座型连接器1被装配到第1基板51后，使第1封盖100从插座型连接器1卸下。
如图5以及图7所示，在插头型连接器2的第2壳体20，设有两个首部29。两个首部29沿着X方向延伸。成为第2壳体20的两个首部29的底部的底部23的-X侧，+X侧，-Y侧以及+Y的端部向支撑首部29的部分的外侧突出。在第2壳体20中相邻的两个首部29的-X侧端部之间，设有嵌合板部48。
在底部23的-X侧的端部的Y方向的正中间，设有圆孔41。在底部23的+X侧的端部中Y方向的正中间，设有第2长孔。第2长孔的+X侧是开放的。在底部23的-X侧和+X侧的端部中孔的+Y侧和-Y侧，设有角孔45。该角孔45中嵌入并固定焊锡搭接端子7。
在两个首部29的+Y侧和-Y侧的侧面，设有槽46。槽46中，收纳触点8。触点8被保持于首部29的槽46，触点8的叉部83和焊锡9通过底部23的孔，向与槽46的一侧相反侧露出。
如图3以及图11所示，第2封盖200呈在X方向以及Y方向具有比插头型连接器2并列四个4而成的部分稍微大的宽度的箱状。在第2封盖200的-Z侧，设有第2开口230。第2封盖200具有成为该第2封盖200的天花板的顶盖部213和夹着第2开口230在X方向以及Y方向分别对向的壁部211以及壁部212。
在-X侧和壁部211的内侧中与第2壳体20的首部29之间的间隙对应的位置，存在朝向内侧突出的保持片部227。在+X侧的壁部211的内侧与第2壳体20的首部29之间的间隙对应的位置，存在朝向内侧突出的保持片部229。
在-X侧的壁部211的相邻的保持片部227之间与第2壳体20的圆孔41对应的位置设有定位销。定位销具有收纳在圆孔41的形状。定位销在+X侧的壁部211的相邻保持片部229之间与第2壳体20的第2长孔对应的位置，设有定位长销。定位长销具有收纳在第2长孔中的形状。
第2封盖200对插头型连接器2的装配和其回流安装以以下的方式来进行。首先，使嵌合板部48位于一侧的连接器和位于另一个侧的连接器组合与四个插座型连接器1的组合相同的方式，来排列四个插头型连接器2。
下面，使定位销***+X侧的圆孔41、使定位长销***-X侧的第2长孔来使第2封盖200装配在四个插头型连接器2上。当第2封盖200装配于四个插头型连接器2时，第2封盖200的保持片部227以及229与插头型连接器2的首部29抵接，通过第2封盖200的保持片部227以及229，来从X方向的外侧支撑四个插座型连接器1。
下面，将被第2封盖200聚拢的四个插头型连接器2载置到第2基板52的规定位置上，并收纳到回流装置内，使装置内的温度以20℃→260℃→20℃的方式变化。当温度超过217℃时，位于触点8的前端部的焊锡9融解，当回到常温时，焊锡9凝固。通过焊锡9的凝固，来连接插头型连接器2的触点8和第2基板52的焊垫。当插头型连接器2装配在第2基板52上后，使第2封盖200从插头型连接器2卸下。
插头型连接器2的嵌合板部48在插头型连接器2和插座型连接器1以正确朝向连接了的情况下，嵌入插座型连接器1的间隙18，在插头型连接器2和插座型连接器1以错误的朝向连接了的情况下，干扰插座型连接器1的首部29。如果插头型连接器2和插座型连接器1是相反朝向则嵌合板部48和首部29相干扰，因此防止了插头型连接器2和插座型连接器1的反插。
如图13的(B)以及图13的(C)所示，当插头型连接器2和插座型连接器1以正确朝向连接时，插头型连接器2的触点8和插座型连接器1的触点8接触。另外，如图12的(A)以及图12的(B)所示，在首部29以及插槽19的各自两侧对向配置的触点8中-Y侧的触点8的位置和+Y侧的触点8的位置在X方向错开1/2个触点。使在-Y侧的触点8的位置和+Y侧的触点8的位置在X方向错开1/2个触点，这是为了有效地防止串扰。
在此，第1封盖100和第2封盖200以不同种类树脂为材料来形成，与第1封盖100的材料的热膨胀率相比第2封盖200的材料的热膨胀率小。更具体地，将作为四个插座型连接器1的并列方向的Y方向的第2封盖200的热膨胀率设为α11，将Y方向的第1基板51的热膨胀率设为α11，将Y方向的第2封盖200的热膨胀率作为α20，也就是将Y方向的第2基板52的热膨胀率作为α20，则α11/α10≈α21/α20。这是为了使第1基板51上的插座型连接器1的触点8的安装位置与第2基板52上的插头型连接器2的触点8的安装位置的误差控制在小于0.15mm。
通过使第2封盖200的热膨胀率小于第1封盖100的热膨胀率，能够减小插座型连接器1和插头型连接器2的安装位置误差，其理由如下所述。
图15的(A)以及图15的(B-1)所示，在回流安装中，当回流装置内的温度变成高温时，第1封盖100、第1壳体10以及第1基板51和第2封盖200、第2壳体20以及第2基板52向Y方向膨胀，当温度回到常温时，它们收缩。
伴随着第1封盖100的膨胀，插座型连接器1的第1壳体10内的相邻触点8的距离变宽，超过焊锡9的融解温度而到达260℃这一时刻的插座型连接器1的触点8的位置为第1基板51上的触点8的安装位置。同样，到达260℃这一时刻的插头型连接器2的触点8的位置为第2基板52上的触点8的安装位置。
如上述这样，与作为第1基板51的材料的FR4相比，作为第2基板52的材料的陶瓷，其热膨胀率小。因此，假如第1封盖100和第2封盖200是与第1基板51几乎相同热膨胀率的材料，则在从260℃返回到20℃的期间，第1基板51收缩，插座型连接器1的触点8的间隔回到原来的状态，与此相对，第2基板52几乎不收缩，插座型连接器1的触点8的间隔保持由于膨胀而变大的状态。其结果，插座型连接器1和插头型连接器2的安装位置的误差变大。
与此相对，如图15的(B-2)所示，与第1封盖100的热膨胀率相比减小第2封盖200的热膨胀率，则到达260℃这一时刻的插头型连接器2的触点8的间隔与热膨胀率相同的情况相比要小。因此，当从260℃回到20℃时插座型连接器1和插头型连接器2的安装位置的误差变小。
以上是本实施方式的细节。作为本实施方式的连接器套件具备：插座型连接器1，其作为第1连接器；第1封盖100，其在第1基板51上对插座型连接器1进行回流安装时，装配于插座型连接器1；插头型连接器2，其作为第2连接器；以及第2封盖200，其在与第1基板51相比热膨胀率小的材料所构成的第2基板52上，对插头型连接器2进行回流安装时，装配于插头型连接器2，第2封盖200由与第1封盖100相比热膨胀率小的材料形成。由此，能够吸收安装插座型连接器1的电路基板的材质的热膨胀率和安装插头型连接器2的电路基板的材质的热膨胀率之差，减小安装位置的误差。
另外，本实施方式的连接器具备在第1基板51上安装的多个插座型连接器1和在第2基板52上安装的多个插头型连接器2，插座型连接器1具备具有插槽19的第1壳体10和排列于插槽19的多个触点8，插头型连接器2具备具有与插槽19嵌合的首部29的第2壳体20和排列于首部29的多个触点8。从而，插座型连接器1的第1壳体10以及插头型连接器2的第2壳体20从嵌合方向观察具有旋转不对称的形状。由此，能够提供一种难以引起反插的连接器。
另外，在本实施方式中，插座型连接器1的插槽19以及插头型连接器2的首部29为2列。因此，与1列现有连接器相比，能够使得难以对焊锡9部施加应力。
以上，针对本发明的实施方式进行了说明，但是本实施方式之中也可以添加以下变形。
(1)在上述实施方式中，在被封盖聚拢的基板上安装的连接器的个数可以为2～3个，也可以为4个以上。
(2)在上述实施方式中，一个插座型连接器1中插槽19的列以及一个插头型连接器2中首部29的列可以为1列，也可以为3列以上。

Claims (9)

1.一种连接器，具备安装于第1基板的多个插座型连接器和安装于第2基板的多个插头型连接器，将所述第1基板所述第2基板电连接，其特征在于，
所述插座型连接器具备：壳体，其具有插槽；和多个触点，其排列于所述插槽，
所述插头型连接器具备：壳体，其具有与所述插槽嵌合的首部；和多个触点，其排列于所述首部，
所述插座型连接器的壳体以及所述插头型连接器的壳体从嵌合方向观察具有旋转不对称的形状。
2.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，
所述插座型连接器的壳体具有：底部；两个第1壁部，其以包围所述插槽的方式，在与所述嵌合方向正交的第1方向对向；以及两个第2壁部，其在与所述嵌合方向以及所述第1方向正交的第2方向对向，
所述插槽被沿着所述第1方向延伸的隔壁分隔成多个插槽，所述隔壁的一端部与所述第1方向的两侧的两个第1壁部中的一个第1壁部相连，所述隔壁的另一端不与另一个第1壁部相连，在所述隔壁的另一端与所述另一个第1壁部之间形成有间隙。
3.根据权利要求2所述的连接器，其特征在于，
所述插头型连接器的壳体具有多个所述首部，该多个首部沿着所述第1方向延伸，相邻的多个首部中所述第1方向的一端部之间设有与所述间隙嵌合的嵌合板部。
4.根据权利要求3所述的连接器，其特征在于，
所述多个插座型连接器中的一部分插座型连接器和除此之外的其余的插座型连接器被以所述间隙的朝向为相反朝向的方式安装于所述第1基板，
所述多个插头型连接器中与所述一部分插座型连接器嵌合的插头型连接器和除此之外的其余的插头型连接器是被以所述嵌合板部的朝向为相反朝向的方式安装于所述第2基板。
5.根据权利要求4的1項所述的连接器，其特征在于，
在一个所述插座型连接器中，所述插槽的个数是两个，
在一个所述插头型连接器中，所述首部的个数两个。
6.根据权利要求5所述的连接器，其特征在于，
在所述插槽以及所述首部的两侧分别配置的触点中一侧的触点位置和另一侧触点位置错开1/2个触点。
7.一种连接器套件，具备：权利要求1～5中任一项所述的插座型连接器和在基板上安装所述多个插座型连接器时装配于所述多个插座型连接器的第1封盖，其特征在于，
在所述插座型连接器的一端部设有圆孔，在所述第1封盖的一端部设有与所述圆孔嵌合的定位销，在所述插座型连接器的另一端设有长孔，在所述第1封盖的另一端设有与所述长孔嵌合的定位长销。
8.根据权利要求7所述的连接器套件，其特征在于，
在所述第1封盖设有勾环簧，
当使所述定位销***所述圆孔、使所述定位长销***所述长孔并使所述勾环簧嵌入所述插座型连接器的壁部的内侧，来将所述第1封盖装配到所述插座型连接器上时，通过所述第1封盖的勾环簧从内侧支撑所述插座型连接器。
9.根据权利要求8所述的连接器套件，其特征在于，
在所述插座型连接器的壁部中所述插槽的一侧的内表面，设有向所述插槽的一侧突出的接合片，
所述勾环簧的下端部向外侧突出，
所述勾环簧的下端部被构成为与所述接合片接合。
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